简单矩形水池计算书详解.docx
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简单矩形水池计算书详解.docx
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简单矩形水池计算书详解
结构专业计算书
建设单位名称:
项目名称:
项目阶段:
项目代号(子项号):
计算书总册数:
计算软件名称:
计算软件版本:
职责底板顶面1.800
10.79
姓名0.002
3.33
设计
校对
专负责业
审核
签
蒸发器、污水池计算书
执行规范:
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)
钢筋:
d-HPB235;D-HRB335;
1、基本资料
1.1几何信息
水池类型:
有顶盖,半地上
长度L=8.400m,宽度B=3.4000m,高度H=2.400m,底板底标高=1.500m
盖板厚h=150mm,池底厚h=300mm,池壁厚t=200mm,底板外挑长度t=200mm
2211
平面图剖面图
1.2水土信息
3,土内摩擦角30°土天然重度18kN/m地基承载力特征值f=130kPa,宽度修正系数η=0.00,埋深修正系数η=1.00akdb310.5kN/m0.800m,池内水重度地下水位低于底板底标高,池内水深托浮力折减系数1.00,抗浮安全系数K=1.05f1.3荷载信息
22,组合值系数2.0kN/m10.00kN/m0.9,顶盖活荷载:
地面恒载分项系数:
水池自重1.2,其他1.27
活载分项系数:
1.27
活载准永久值系数:
顶板0.4,地面0.4,温湿度1.0
-5/℃)10(10.0°,弯矩折减系数0.65,砼线膨胀系数1.00考虑温湿度作用:
池内外温差1.4钢筋砼信息
2,泊松比0.2,重度25.00kN/m混凝土:
等级C30纵筋保护层厚度(mm):
池壁(内40,外35),顶盖(上35,下35),底板(上40,下40)
钢筋:
HRB335,裂缝宽度限值:
0.2mm,配筋调整系数1.0
按裂缝控制配筋计算
构造配筋采用《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
2计算内容
(1)地基承载力验算
(2)抗浮验算
(3)荷载计算
(4)内力计算
(5)配筋计算
(6)裂缝验算
(7)挠度验算
计算过程与结果3
2:
mm;裂缝宽度;钢筋面积:
mm单位说明:
弯矩:
kN.m/m计算说明:
双向板计算按查表内部盛水压力土的竖向及侧向压力,恒荷载:
水池结构自重,温湿度变化作用地面活荷载,活荷载:
顶板活荷载,裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合地基承载力验算3.1
基底压力计算3.1.1
G1、水池自重c盖板自重×γ×B×hG=Lc1125.00=107.10kN0.150×=8.400×3.400×池壁及腋角自重γ4××1.95××γ+0.15×0.15×0.5×G=2×[(L-t)+(B-t)]×(H-h1-h2)tc
112c125.00+2.190.200××(2.350-0.150-0.250)×=2×[(8.400-0.200)+(3.400-0.200)]=224.49kN
底板自重γ×)×ht)×(B+2×t=(L+2G×c
232225.00×(3.400+0.400)×0.250=(8.400+0.400)×=209.00kN
=540.59kN+GG=G+G水池结构自重3c21G2、池内水重wγh××(B-2×t1)×池内水重G=(L-2×t1)www10.50.800×××(3.400-2×0.200)=(8.400-2×0.200)kN=201.603、覆土重量计算=0kN池顶覆土重量Gt1=0kN
池顶地下水重量Gs118=199.26kN1.800×G=6.150×底板外挑覆土重量t2=0kN
底板外挑地下水重量Gs2=199.26kN+G=G基地以上覆土总重量Gt2t1t=0kN+G基地以上地下水总重量G=Gs2s1s、活荷载作用42.00=57.12kN×G=28.560盖板活载作用力h110.00=61.50kN×G=6.150地面活载作用力h2=118.62kN=GG+G活载作用力总和h2hh1、基底压力P5k2
3.900=34.71m×(B+2××t2)=8.900基底面积A=(L+2×t2)/A
+G)+G=P(G+G+G基底压强hkstcw230.54kN/m=(540.59+201.60+199.26+0+118.62)/34.71=修正地基承载力3.1.2
γ1、计算基础底面以上土的加权平均重度m3
=18kN/m由于基础底面在地下水位以上,故γm、计算基础底面以下土的重度2γ3=18kN/mγ同上,
3、根据《地基规范》要求,修正地基承载力:
f=f+ηγ(b-3)+ηγ(d-0.5)
makbda=130.00+0.00×18.00×(3.400-3)+1.00×18.00×(2.100-0.5)
=158.80kPa
3.1.3计算结果:
P=30.54kPa ak3.2抗浮验算 由于地下水位低于池底标高,不需要进行本项验算。 3.3荷载计算 3.3.1盖板荷载计算 2池顶覆土压力标准值p=0.00kN/mtd12池顶水压力标准值p=0.00kN/mS12盖板自重荷载标准值p=0.15×25.00=3.75kN/mG12板顶活载荷标准值q=2.0kN/m 板顶均布荷载基本组合Q=γ×p+γ×q Q1G1G1=1.2×3.75+1.4×2.0 2=7.30kN/m 板顶均布荷载准永久组合Q=p+p+Ψ×p+Ψ×q QG1std1S1tk =3.75+0.00+1.00×0.00+0.4×2.0 2=4.55kN/m 3.3.2池壁荷载计算 1、池外荷载 主动土压力系数Ka=0.333 2侧向土压力荷载组合(kN/m) 部位(标高)土压力标准值水压力标准值活载标准值基本组合准永久组合 0.000.000.000.000.00池壁顶端3.700 1.330.003.33地面3.6000.004.2312.12 17.9322、池内底部水压力: 标准值=8.64kN/m,基本组合设计值=10.97kN/m 3.3.3底板荷载计算(池内无水,池外填土) 水池结构自重G=G+G+G=580.20kN321c基础底面以上土重标准值G=158.11kNt基础底面以上水重标准值Gs=0kN 基础底面以上活载标准值G=120.2kNh水池底板以上全部竖向压力基本组合: Qb=(580.20×1.20+158.11×1.27+0×1.27+120.2×1.27×0.90×1.00)/33.44 2=31.86kN/m 水池底板以上全部竖向压力准永久组合: Qbe=(580.20+158.11+1.00×0+0.40×0+0.40×120.2)/33.44 2=23.52kN/m 板底均布净反力基本组合: Q=31.86-1.20×0.300×25.00 2 =22.86kN/m板底均布净反力准永久组合: 25.00 ×Qe=23.52-0.300. 2 =16.02kN/m): (池内有水,池外无土3.3.4底板荷载计算: 水池底板以上全部竖向压力基本组合2×8.64]/33.44=22.23kN/mQb=[1.20×580.20+1.27 : 板底均布净反力基本组合22.26kN/m×10.8)=1.27Q=22.23-(1.20×0.300×25.00+×0.800: 水池底板以上全部竖向压力准永久组合2×10.8]/33.44=24.45kN/m3.000×0.800)Qbe=[580.20+(8.000×: 板底均布净反力准永久组合210.8)=8.31kN/m25.00+0.800×Qe=24.45-(0.300×配筋及裂缝计算内力3.4,: 弯矩正负号规则外侧受拉为负: 内侧受拉为正,池壁下侧受拉为负: 上侧受拉为正,底板: 荷载组合方式)池内无水,池外填土1.池外土压力作用()池内有水,池外无土2.池内水压力作用()度池内外温差10(3.池壁温湿度作用、盖板内力计算1,四边简支,Ly=3.150m计算跨度Lx=8.150m向的单向板计算,按yLx/Ly=2.59>2.0活荷载板面自重+2=1.2*0.15*25+1.4*2.0=7.3kN/m基本组合值2=0.15*25+0.4*2.0=4.55kN/m准永久组合2/8 跨中弯矩=qL 部位1.031.03-水平跨中-内侧-0.46水平跨中-外侧--0.46 1.46内侧1.46-水平边缘--3.26水平边缘-外侧-3.26- 2.03-2.03-竖向跨中内侧 基本组合底板L向跨中 (kN.m/m)0 0 准永久组合 (kN.m/m) 盖板L向跨中 -下侧向边缘底板L 00 0 0 盖板L向边缘 -上侧底板B向跨中 09.78 6.89 0 盖板B向跨中 -下侧底板B向边缘 9.05-19.57 -13.77 5.64 0 0 盖板B向边缘-上侧基本组合作用弯矩表(kN.m/m) 2、L侧池壁内力计算 计算跨度: Lx=8.200m,Ly=1.950m,顶端简支,三边固定 池壁类型: 浅池壁,按竖向单向板计算 考虑水平角隅处的局部弯矩,均布荷载mc=-0.076,三角荷载mc=-0.035 则池外土压力作用角隅处弯矩: 基本组合-2.45kN.m/m,准永久组合: -1.61kN.m/m 池内水压力作用角隅处弯矩: 基本组合1.46kN.m/m,准永久组合: 1.15kN.m/m 基本组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位池外土压力池内水压力基本组合 0--内侧0水平跨中0水平跨中-外侧-0 1.46-水平边缘内侧1.46- -2.45-水平边缘外侧-2.45- 2.332.33--竖向跨中内侧-1.32 -1.32 - 外侧-竖向跨中 竖向下边缘-内侧-2.642.64 -4.66-竖向下边缘-外侧-4.66 0-0-竖向上边缘-内侧0 竖向上边缘-外侧- 0 (kN.m/m) 准永久组合作用弯矩表 池外土压力池内水压力准永久组合部位0水平跨中-内侧-0 0-水平跨中外侧0- 1.15-1.15水平边缘-内侧 -1.61-1.61--水平边缘外侧 1.541.54内侧-竖向跨中--1.04-竖向跨中外侧--1.04 2.082.08-内侧-竖向下边缘-3.08--竖向下边缘外侧-3.08 00-壁竖向上边缘-内侧 0 0 - -竖向上边缘外侧 3、B侧池壁内力 计算跨度Lx=3.200m,Ly=1.950m,顶端简支,三边固定,按双向板计算 侧向土压力基本组合: 2 水平跨中-内侧: M=(0.009197×4.67+0.004212×13.71)×3.15=1.03kN.m/m x2 竖向跨中-内侧: M=(0.01774×4.67+0.008436×13.71)×3.15=2.03kN.m/m x2 水平边缘-外侧: M=(-0.028702×4.67-0.013431×13.71)×3.15=-3.26kN.m/m x2 竖向下边缘-外侧: M=(-0.037943×4.67-0.021064×13.71)×3.15=-4.77kN.m/mx池内水压力基本组合: 2 水平跨中-外侧: M=0.004212×10.97×3.15=-0.46kN.m/m x2 竖向跨中-外侧: M=0.008436×10.97×3.15=-0.92kN.m/m x2 水平边缘-内侧: M=-0.013431×10.97×3.15=1.46kN.m/m x2 竖向下边缘-内侧: M=-0.021064×10.97×3.15=2.29kN.m/mx 部池外土压池内水压基本组-0.92--竖向跨中外侧-0.92 2.29-竖向下边缘内侧2.29- -4.77-4.77-竖向下边缘外侧- 0--竖向上边缘内侧0 0 -竖向上边缘外侧- 0 侧向土压力准永久组合: 2 =0.57kN.m/m 3.15×13.71)×内侧: M=(0.009197×4.67+0.004212水平跨中-x2 =0.96kN.m/m 3.15×13.71)×: M=(0.004212×4.67+0.008436竖向跨中-内侧x2 =-1.82kN.m/m 3.15×13.71)×外侧: M=(-0.028702×4.67-0.013431水平边缘-x2 =-2.76kN.m/m3.1513.71)×: M=(-0.037943×4.67-0.021064×-竖向下边缘外侧x池内水压力准永久组合: 2 =-0.35kN.m/m 3.158.46×外侧: M=0.004212×水平跨中-x2 =-0.71kN.m/m 3.158.46×外侧: M=0.008436×竖向跨中-x2 =1.13kN.m/m 3.158.46×内侧: M=-0.013431×水平边缘-x2 =1.77kN.m/m3.158.46×内侧: M=-0.021064×竖向下边缘-x(kN.m/m) 准永久组合作用弯矩表 基本组合池外土压力池内水压力部位3.03水平跨中-内侧-0.57 -0.922--外侧-0.35水平跨中1.84-水平边缘-内侧1.13-15.06-1.82-水平边缘-外侧0.91竖向跨中-内侧-0.96 -7.85-0.71-竖向跨中-外侧 1.56-竖向下边缘-内侧1.77 -9.39-2.76竖向下边缘-外侧- 1.04-内侧0-竖向上边缘-8.66 0 竖向上边缘-外侧- 4、底板内力 计算跨度: Lx=8.200m,Ly=3.200m,四边固定,Lx/Ly>2,按单向板计算。 组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位基本组合准永久组合5、配筋及裂缝计算 根据《钢混规范》第6.2条规定,按单筋受弯构件计算配筋 根据《水池设计规程》附录A计算最大裂缝宽度。 根据基本组合弯矩计算配筋,按准永久组合计算裂缝宽度 γ=1.0,α=1.0,α=1.0,,盖板计算厚度h=150-40=110mm2001计算系数a=M/(α*f*b*h^2)0s1tk相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2*a)s计算面积As=α*f*b*h*ξ/fy10tkαcr=1.8 σsq=M/(0.87*As*h0),ρte=As/(b*h0),ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq*α)2(ψ<0.2时取0.2) ωmax=αcr*ψ*σsq*(1.5*c+0.11*d/ρte)*(1+α)*v/(100000*E) S12盖板配筋及裂缝宽度(弯矩: kN.m/m,面积: mm/m,裂缝: mm) 部位弯矩计算面积实配钢筋实配面积最大裂缝宽度 0 565 D12@200 0 0 向跨中L. L向边缘0 0 D12@200 565 00.0440 9.92B向跨中 310 D12@200 565 B向边缘0 0 D12@200 565 2L侧池壁配筋及及裂缝宽度(弯矩: kN.m/m,面积: mm/m,裂缝: mm) 部位弯矩 计算面积 实配钢筋 实配面积 最大裂缝宽度000.0080.0120.0110.0080.0150.02300 0水平跨中-内侧 0 D12@200 565 0水平跨中-外侧 0 D12@200 565 -水平边缘内侧1.46 44.43 D12@200 565 水平边缘-外侧-2.45 74.78 D12@200 565 2.33-竖向跨中内侧 71.09 D12@200 565 竖向跨中-外侧-1.32 40.15 D12@200 565 2.64-竖向下边缘内侧 80.62 D12@200 565 D12@200外侧-4.66565143.17-竖向下边缘-竖向上边缘内侧D12@200565000D12@200 0-竖向上边缘外侧565 2B侧池壁配筋及及裂缝宽度(弯矩: kN.m/m,面积: mm/m,裂缝: mm) 实配钢筋部位弯矩实配面积计算面积最大裂缝宽度D12@200-水平跨中内侧31.310.0041.03565 D12@2000.003水平跨中-外侧565-0.4613.96 D12@2000.0081.46565-水平边缘内侧44.43 D12@2000.01399.74-3.26565水平边缘-外侧D12@2002.03内侧61.885650.007-竖向跨中D12@200竖向跨中0.005-0.92-外侧27.95565 D12@200-竖向下边缘内侧2.2969.865650.013 D12@200-竖向下边缘外侧5650.020-4.77146.59 D12@200-竖向上边缘内侧005650 D12@200-竖向上边缘外侧0 00565 2底板配筋及裂缝宽度(弯矩: kN.m/m,面积: mm/m,裂缝: mm) 计算面积最大裂缝宽度实配面积部位弯矩实配钢筋0向跨中L00754D12@150 0L向边缘75400D12@150 305.25向跨中B0.0309.78754D12@150 177.81 B754 向边缘-19.57 0.061 D12@150 综上,最大裂缝宽度验算满足规范要求。 3.5挠度计算 短期刚度长期刚度挠度影响系数θ挠度(mm) 16.3151.650639824.9531649890.59盖板 16.31550639824.9531649890.59侧壁板L1.6 1.5801.62533632611265.30 5067265222530.60B侧壁板5.530 1.6 92359002.98 147774404.80底板 挠度满足要求。 .
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